Escape sintonizado - Tuned exhaust
Em um motor de combustão interna , a geometria do sistema de escapamento pode ser otimizada ("ajustada") para maximizar a potência do motor. Os exaustores ajustados são projetados de modo que as ondas de pressão refletidas cheguem à porta de exaustão em um determinado momento do ciclo de combustão.
Motores de dois tempos
Câmaras de expansão
Em motores de dois tempos em que a porta de escape é aberta ao ser descoberta pelo pistão (em vez de por uma válvula separada), um sistema de escape ajustado geralmente consiste em uma câmara de expansão. A câmara de expansão é projetada para produzir uma onda de pressão negativa para auxiliar no enchimento do cilindro com a próxima carga de entrada e, em seguida, para produzir uma onda de pressão positiva que reduz a quantidade de carga de entrada fresca que escapa pela porta de escape ( bloqueio da porta ).
Eliminação de Uniflow
Um projeto alternativo de motores de dois tempos é onde a porta de escape é aberta / fechada usando uma válvula poppet e a porta de admissão é controlada por pistão (aberta ao ser descoberta pelo pistão). O tempo de fechamento da válvula de escape é projetado para auxiliar no enchimento do cilindro com a próxima carga de admissão (de acordo com os motores de quatro tempos).
Um motor de pistão oposto usa limpeza uniflow; no entanto, este projeto usa portas de cilindro controladas por pistão com um pistão controlando a porta de entrada e o outro a porta de escape. Da mesma forma, os motores split-single usam limpeza uniflow, com o pistão em um cilindro controlando a porta de transferência (onde a mistura de admissão entra no cilindro) e o outro pistão controla a porta de escape.
Motores de quatro tempos
Em um motor de quatro tempos , um coletor de escape projetado para maximizar a potência de um motor é freqüentemente chamado de "extratores" ou "cabeçotes". Os comprimentos dos tubos e os locais de fusão são projetados para auxiliar no enchimento do cilindro com a próxima carga de admissão, usando a limpeza do escapamento . Os locais onde os tubos de escape de cilindros individuais se fundem são chamados de "coletores". Os diâmetros do sistema de exaustão são projetados para minimizar a contrapressão otimizando a velocidade do gás.
Os extratores / coletores geralmente têm tubos de comprimento igual para cada cilindro, enquanto um coletor de escapamento mais básico pode ter tubos de comprimento desigual.
Sistema de exaustão para motor de avião Rotax 912s
Cabeçalhos de tubo longo (em branco) em um carro de corrida
Cabeçalhos "Zoomie" em um dragster
4-2-1 exaustores
Um sistema de escapamento 4-2-1 é um tipo de coletor de escapamento para um motor com quatro cilindros por banco, como um motor de quatro em linha ou um motor V8 . O layout de um sistema 4-2-1 é o seguinte: quatro tubos (primários) saem da cabeça do cilindro e se fundem em dois tubos (secundários), que por sua vez, finalmente se unem para formar um tubo coletor.
Comparado com um sistema de escapamento 4-1, um 4-2-1 geralmente produz mais potência em rotações do motor de gama média (RPM), enquanto um escapamento 4-1 produz mais potência em altas RPM.
Emparelhamentos de cilindro
O objetivo de um sistema de escapamento 4-2-1 é aumentar a eliminação ao mesclar os caminhos de escapamento de pares de cilindros espetaculares. Portanto, os pares de cilindros são definidos pelos intervalos entre os eventos de disparo, que são determinados pela ordem de disparo e - para motores com uma ordem de disparo não uniformemente espaçada - o intervalo de disparo.
Para um motor de quatro em linha com uma ordem de ignição típica de 1-3-4-2, o emparelhamento dos cilindros 1 e 4 e dos cilindros 2 e 3 é considerado "não sequencial", uma vez que os cilindros emparelhados não seguem um ao outro no disparo ordem. Este arranjo não sequencial resulta em um espaçamento uniforme de 360 graus entre o intervalo de disparo em cada par de cilindros. Um emparelhamento sequencial resultaria em espaçamentos irregulares, como 180 graus e 540 graus para os emparelhamentos dos cilindros 1 e 2 e 3 e 4. Este emparelhamento sequencial é usado por muitos motores de motocicleta.
Para um motor V8 com um projeto de plano cruzado típico, os escapamentos 4-2-1 são freqüentemente chamados de escapamentos "Tri-Y". Tradicionalmente, apenas os cilindros dentro do mesmo banco eram pareados, resultando em espaçamentos de 90-630 graus (sequencial), 180-540 graus ou 270-450 graus. Normalmente, o intervalo 270 é favorecido, exigindo diferentes emparelhamentos em cada banco; por exemplo, 1 e 2 e 3 e 4 em um banco, mas 1 e 3 e 2 e 4 no outro - naturalmente, tais escapamentos são sensíveis à ordem de disparo específica em uso. Mesmo espaçamentos de 360-360 graus só são possíveis se um coletor de escape cruzado for usado para emparelhar cilindros de bancos separados.
Comprimentos de tubo
A combinação dos pulsos de pressão de exaustão de cada cilindro determina os comprimentos dos tubos necessários. Geralmente, tubos mais curtos ajudam a produzir mais potência em rotações do motor mais altas, e tubos mais longos favorecem o torque de baixa rotação, alterando assim a faixa de potência . No entanto, os gases tendem a resfriar à medida que passam por tubos mais longos, o que reduz a eficácia do conversor catalítico.
Em um motor turboalimentado , o fator chave no comprimento dos tubos de escapamento é fornecer pulsos de pressão uniformemente espaçados para a turbina do turboalimentador.
Veja também
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Motores de dois tempos
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Motores de quatro tempos
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